RU2011562C1

RU2011562C1 - Device for diagnostic inspection of transport vehicle

Info

Publication number: RU2011562C1
Authority: RU
Inventors: В.В. Геращенко; М.Я. Яскевич
Original assignee: Могилевский Машиностроительный Институт
Priority date: 1992-02-18
Filing date: 1992-02-18
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: device comprises instant fuel consumption transmitter in the form of transmitter indicating position of fuel pump rack of Diesel engine, a unit for determining root mean square deviation of fuel consumption with D. C. measuring gauge whose scale has a mark showing limiting root mean square value of fuel consumption in the form of two successively-connected low-frequency filters with second D. C. measuring gauge whose scale has a mark showing limiting value of average fuel consumption. Inputs of units are connected in parallel to output of fuel pump rack position transmitter. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к автотракторостроению и может быть использовано для диагностирования автомобилей и тракторов в процессе их эксплуатации. The invention relates to automotive engineering and can be used to diagnose cars and tractors during their operation.

Известно устройство для переключения передач транспортного средства, содержащее два датчика положения рейки топливного насоса дизеля, два сумматора . Недостаток известного устройства - его ограниченные функциональные возможности из-за невозможности использования его для диагностирования транспортного средства, на котором оно установлено. A device for shifting gears of a vehicle is known, comprising two position sensors of a rail of a diesel fuel pump, two adders. A disadvantage of the known device is its limited functionality due to the inability to use it to diagnose the vehicle on which it is installed.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для диагностирования гидромеханической коробки передач транспортного средства, содержащее датчики давления, переключатель, блок определения дисперсии, включающий в себя последовательно соединенные элемент отделения среднего значения, квадратор, интегратор, измерительный прибор постоянного тока, имеющий на своей шкале отметку предельного значения дисперсии давления. The closest in technical essence and the achieved result to the present invention is a device for diagnosing a hydromechanical gearbox of a vehicle, comprising pressure sensors, a switch, a dispersion determination unit including a series-connected average value separation element, a quadrator, an integrator, a direct current measuring device, having on its scale a mark of the limiting value of the pressure dispersion.

Однако известное устройство обладает ограниченными возможностями, так как с его помощью производится диагностирование только по давлению в гидромеханической коробке передач, а информация о техническом состоянии транспортного средства, определяющая мгновенный расход топлива, в устройстве не формируется. Поэтому возникает необходимость в расширении функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности определения среднего значения и среднеквадратического значения, определяемого как корень квадратный из дисперсии, расхода топлива. Известно, что статические характеристики расхода топлива как случайного процесса, такие как среднее значение, среднеквадратическое значение в процессе эксплуатации автомобиля или трактора увеличиваются (Техническая эксплуатация автомобилей /Под ред. Г. В. Крамаренко. М. : Транспорт, 1983, с. 132 - 133, рис. 6.20). Поэтому при измерении статистических характеристик расхода топлива, можно определить их предельные значения, при достижении которых необходимо прекращать эксплуатацию транспортного средства, обнаружить и исправить неисправность, чтобы продолжать эксплуатацию данного транспортного средства с более низкими средним значением и среднеквадратическим отклонением расхода топлива. Известное устройство из-за ограниченных функциональных возможностей не обеспечивает проведение диагностирования транспортного средства в процессе его эксплуатации по указанным статическим характеристикам расхода топлива. However, the known device has limited capabilities, since it only diagnoses by pressure in the hydromechanical gearbox, and information about the technical condition of the vehicle, which determines the instantaneous fuel consumption, is not generated in the device. Therefore, there is a need to expand the functionality of the device by providing the ability to determine the average value and rms value, defined as the square root of the dispersion, fuel consumption. It is known that the static characteristics of fuel consumption as a random process, such as the average value, the rms value during the operation of a car or tractor increase (Technical operation of cars / Edited by G.V. Kramarenko. M.: Transport, 1983, p. 132 - 133, Fig. 6.20). Therefore, when measuring the statistical characteristics of fuel consumption, it is possible to determine their limiting values, upon reaching which it is necessary to stop the operation of the vehicle, to detect and correct the malfunction in order to continue to operate this vehicle with a lower average value and standard deviation of fuel consumption. The known device due to limited functionality does not provide a diagnosis of the vehicle during operation according to the specified static characteristics of fuel consumption.

Цель изобретения - обеспечивать диагностирование транспортного средства в процессе его эксплуатации по статическим характеристикам расхода топлива. The purpose of the invention is to ensure the diagnosis of a vehicle during its operation by the static characteristics of fuel consumption.

Цель достигается тем, что устройство для диагностирования транспортного средства содержит датчик мгновенного расхода топлива, блок определения среднеквадратического отклонения расхода топлива с измерительным прибором постоянного тока, имеющим на своей шкале отметку предельного значения среднеквадратического отклонения расхода топлива. Оно снабжено блоком определения среднего значения расхода топлива, выполненным в виде двух последовательно соединенных фильтров низших частот, с измерительным прибором постоянного тока, имеющим на своей шкале отметку предельного значения среднего значения расхода топлива. Датчик мгновенного расхода топлива выполнен в виде датчика положения рейки топливного насоса дизеля. Входами блок определения среднеквадратического отклонения расхода топлива и блок определения среднего значения расхода топлива подключены параллельно к выходу датчика положения рейки топливного насоса дизеля. The goal is achieved in that the device for diagnosing a vehicle comprises an instant fuel consumption sensor, a unit for determining the standard deviation of the fuel consumption with a direct current measuring device having on its scale a mark of the limiting value of the standard deviation of the fuel consumption. It is equipped with a unit for determining the average value of fuel consumption, made in the form of two series-connected low-pass filters, with a direct current measuring device having on its scale a mark of the limit value of the average value of fuel consumption. The sensor of instant fuel consumption is made in the form of a sensor for the position of the rail of the diesel fuel pump. The inputs of the unit for determining the standard deviation of fuel consumption and the unit for determining the average value of fuel consumption are connected in parallel to the output of the sensor position of the rail of the diesel fuel pump.

Выполнение датчика мгновенного расхода топлива в виде датчика положения рейки топливного насоса дизеля возможно потому, что при работе дизеля на заданном скоростном режиме подача топлива за цикл Δq зависит только от величины активного хода плунжера (или положения рейки топливного насоса). Цикловая подача топлива Δ q пропорциональна моменту на валу дизеля, который в режиме эксплуатации автомобиля или трактора представляется случайной функцией времени (Шупляков В. С. Колебания и нагруженность трансмиссии автомобиля. М. : Транспорт, 1974, с. 61-78). Поэтому цикловая подача топлива является случайной функцией, а положение рейки топливного насоса характеризует мгновенный расход топлива. Наличие блока определения среднего значения топлива, выполненного в виде двух последовательно соединенных фильтров низших частот, позволяет получить среднее значение расхода топлива, наличие измерительного прибора постоянного тока, имеющего на своей шкале отметку предельного значения среднего значения расхода топлива, позволяет производить диагностирование автомобиля по среднему значению расхода топлива дополнительно к диагностированию автомобиля по среднеквадратическому отклонению расхода топлива, что расширяет функциональные возможности устройства. The execution of the sensor of instant fuel consumption in the form of a sensor for the position of the rail of the diesel fuel pump is possible because when the diesel is operating at a given speed mode, the fuel supply for the Δq cycle depends only on the size of the active stroke of the plunger (or the position of the rail of the fuel pump). The cyclic fuel supply Δ q is proportional to the moment on the shaft of the diesel engine, which in the operating mode of a car or tractor appears to be a random function of time (V. Shuplyakov, Oscillations and vehicle transmission load. M.: Transport, 1974, pp. 61-78). Therefore, the cyclic fuel supply is a random function, and the position of the rail of the fuel pump characterizes the instantaneous fuel consumption. The presence of a unit for determining the average value of fuel, made in the form of two series-connected low-pass filters, allows you to get the average value of fuel consumption, the presence of a direct current measuring device having a mark on its scale for the limit value of the average value of fuel consumption allows you to diagnose the car by the average value of fuel consumption fuel in addition to diagnosing a car by the standard deviation of fuel consumption, which expands the functional the device.

На фиг. 1 изображена общая схема устройства для диагностирования транспортного средства; на фиг. 2: а - сигнал на выходе датчика положения рейки топливного насоса; б - среднее значение сигнала на выходе датчика положения рейки топливного насоса; в - среднеквадратическое отклонение сигнала на выходе датчика положения рейки топливного насоса. In FIG. 1 shows a general diagram of a device for diagnosing a vehicle; in FIG. 2: a - signal at the output of the rail pump position sensor; b - the average value of the signal at the output of the sensor position of the rail of the fuel pump; c - standard deviation of the signal at the output of the rail pump position sensor.

Устройство для диагностирования транспортного средства содержит датчик мгновенного расхода топлива, выполненный в виде датчика 1 положения рейки топливного насоса, блок 2 определения среднеквадратического отклонения расхода топлива с измерительным прибором 3 постоянного тока, имеющим на своей шкале отметку предельного значения среднеквадратического отклонения расхода топлива, блок 4 определения среднего значения расхода топлива, выполненный в виде двух последовательно соединенных фильтров 5 и 6 низших частот, с измерительным прибором 7 постоянного тока, имеющим на своей шкале отметку предельного значения среднего значения расхода топлива. Входами блок 2 определения среднеквадратического отклонения расхода топлива и блок 4 определения среднего значения расхода топлива подключен параллельно к выходу датчика 1 положения рейки топливного насоса дизеля транспортного средства. A device for diagnosing a vehicle includes an instantaneous fuel consumption sensor made in the form of a fuel pump rail position sensor 1, a unit 2 for determining the standard deviation of the fuel consumption with a direct current measuring device 3 having a mark on its scale for the limit value of the standard deviation of the fuel consumption, determination unit 4 average fuel consumption, made in the form of two series-connected low-pass filters 5 and 6, with a measuring instrument m 7 of direct current, having on its scale a mark of the limit value of the average value of fuel consumption. The inputs of block 2 for determining the standard deviation of fuel consumption and block 4 for determining the average value of fuel consumption are connected in parallel to the output of the sensor 1 of the rail position of the fuel pump of a diesel vehicle.

Датчик 1 положения рейки топливного насоса имеет катушку индуктивности 8, конденсатор 9, последовательно с ней соединенный мультивибратор 10 на транзисторах, согласующий усилитель 11, подключенный к мультивибратору 10 и выходом соединенный посредством катушки индуктивности 8 и конденсатора 9 с детектором модулированных сигналов 12. Блок 2 определения среднеквадратического отклонения положения рейки топливного насоса состоит из фильтра высших частот 13, диода 14 и фильтра 15 низших частот. The fuel pump rail position sensor 1 has an inductor 8, a capacitor 9, a multivibrator 10 connected to transistors in series with it, a matching amplifier 11 connected to a multivibrator 10 and an output connected by an inductor 8 and a capacitor 9 to a modulated signal detector 12. Definition block 2 the standard deviation of the position of the rail of the fuel pump consists of a high-pass filter 13, a diode 14 and a low-pass filter 15.

Работает устройство следующим образом. На выходе мультивибратора 10 формируется периодическая последовательность прямоугольных импульсов, которая посредством согласующего усилителя 11 поступает на последовательный резонансный контур, образованный катушкой 8 индуктивности и конденсатором 9. Контур имеет резонансную амплитудно-частотную характеристику и выделяет из всего спектра частот поступающего на контур периодического сигнала гармоническую составляющую с частотой, которая равна резонансной частоте контура. При изменении положения рейки топливного насоса, которая перемещается внутри катушки индуктивности, меняется амплитуда выделенной гармонической составляющей на выходе катушки индуктивности. Для выделения амплитуды гармонической составляющей при движении рейки сигнал с выхода катушки и индуктивности подается на детектор 12 модулированных сигналов, который сначала выпрямляет сигнал, а затем отфильтровывает высокочастотную составляющую. Огибающая же модулированного сигнала, пропорциональная колебаниям рейки, остается и представляет собой сигнал, изображенный на фиг. 2 а. Для получения среднеквадратического отклонения расхода топлива сигнал с выхода датчика 1 положения рейки подается на блок 2, фильтром 13 высших частот формируется переменная составляющая этого сигнала, которая затем выпрямляется диодом 14 и сглаживается фильтром 15 низших частот. На выходе фильтра 15 появляется сигнал, пропорциональный средневыпрямленному значению колебаний рейки. А так как зависимость между среднеквадратическим отклонением сигнала на выходе датчика положения рейки и его средневыпрямленным значением выражается формулой σ_hрд= h_рдсв /0,8, где h_рдсв - средневыпрямленное значение сигнала датчика 1, то на выходе блока появляется сигнал, пропорциональный среднеквадратическому расходу топлива, которое и измеряется прибором 3 постоянного тока.The device operates as follows. At the output of the multivibrator 10, a periodic sequence of rectangular pulses is formed, which, through a matching amplifier 11, is fed to a series resonant circuit formed by an inductor 8 and a capacitor 9. The circuit has a resonant amplitude-frequency characteristic and extracts a harmonic component from the entire frequency spectrum of the periodic signal supplied to the circuit frequency, which is equal to the resonant frequency of the circuit. When changing the position of the rail of the fuel pump, which moves inside the inductor, the amplitude of the selected harmonic component at the output of the inductor changes. To isolate the amplitude of the harmonic component during the movement of the rail, the signal from the output of the coil and inductance is fed to a modulated signal detector 12, which first rectifies the signal and then filters out the high-frequency component. The envelope of the modulated signal, proportional to the oscillations of the rail, remains and represents the signal depicted in FIG. 2 a. To obtain the standard deviation of the fuel consumption, the signal from the output of the rail position sensor 1 is supplied to block 2, a high-frequency filter 13 forms an alternating component of this signal, which is then rectified by the diode 14 and smoothed by the low-pass filter 15. At the output of the filter 15, a signal appears proportional to the average rectified value of the rail oscillations. And since the dependence between the standard deviation of the signal at the output of the rail position sensor and its mean-square value is expressed by the formula σ _hrd = h _rdsv / 0.8, where h _rdsv is the _mean - _rectified value of the sensor 1 signal, a signal proportional to the mean-square fuel consumption appears at the block output , which is measured by the device 3 DC.

Для получения среднего значения топлива сигнал с выхода датчика 1 подается на блок 4, он сглаживается двумя фильтрами 5 и 6 для получения приемлемой точности и регистрируется прибором 7 постоянного тока. To obtain the average fuel value, the signal from the output of the sensor 1 is fed to block 4, it is smoothed by two filters 5 and 6 to obtain acceptable accuracy and is recorded by the direct current device 7.

При достижении показаний приборов 3 и 7 своих предельных значений или хотя бы одним из этих приборов необходимо проводить обнаружение и исправление неисправностей транспортного средства. После выполнения этих работ показания приборов не должны достигать предельных значений на установленных режимах работы транспортного средства. Upon reaching the readings of devices 3 and 7 of their limit values, or at least one of these devices, it is necessary to detect and correct vehicle malfunctions. After carrying out these works, the readings of the devices should not reach the limit values at the established operating modes of the vehicle.

Claims

DEVICE FOR DIAGNOSTING A VEHICLE, comprising an instant fuel consumption sensor, a unit for determining the standard deviation of fuel consumption with a direct current meter having a mark on its fabric of the limit value of the standard deviation of fuel consumption, characterized in that it is equipped with a unit for determining the average value of fuel consumption made in the form of two series-connected low-pass filters with a direct current measuring device having on the whole scale, marking the limit value of the average fuel consumption value, the instantaneous fuel consumption sensor is made in the form of a diesel fuel pump rail position sensor, while the inputs of the mean square deviation of the fuel consumption determination unit and the average fuel consumption determination unit are connected in parallel to the output of the diesel fuel pump rail position sensor .